일반적으로 오차항이 자기상관되어 있는 선형회귀 모형에서는 회귀계수에 대한 보통최소제곱추정량이 효율적이지 못 하다고 알려져 있다. 그러나 이러한 일반화선형회귀모형에서 독립변수의 형태에 따라서는 OLSE의 사용 가능성을 제시하는 모형이 있다. 본 연구에서는 오차항이 일차 이동평균 과정을 따르는 선형회귀모형에서 여러 추정량들 (GLSE, APX, MAPX)에 대한 OLSE의 상대효율함수를 유도하고 비교 분석하고자 한다. 특히 소표본에서 정확한 상대효율값을 구하여 OLSE의 효율성이 크게 떨어지지 않거나 효율성이 나은 회귀모형들을 제시한다.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2021.06a
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pp.178-178
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2021
최근 들어 기후변화로 인한 극심한 가뭄 피해가 한반도에 발생하고 있다. 가뭄 상황에 대비하여 댐을 안정적으로 운영하기 위해서는 갈수빈도 유입량에 대한 분석이 필수적이다. 갈수빈도해석의 경우, 홍수빈도해석과 유사하게 확률밀도함수의 극값에 대한 확률값을 산정하며, 확률 분포형의 역함수에 비초과확률을 대입하여 산정한다. 그러나 홍수와 달리 가뭄은 지속기간이 긴 특성 탓에 자기상관을 고려해야하며, 댐 및 저수지 등 대규모 시설물의 경우 일반적인 하천과 달리 저류효과로 인해 누적 유량에 대한 고려가 필요하다. 이에 K-water는 자체 제작한 누가차분법 및 Disaggregation 두 가지 방법을 채택하여 실무에서 사용해왔다. 그러나 누가차분법을 사용할 경우, 빈도유입량이 지나치게 크게 산정되는 문제가 있으며, Disaggregation 방법을 사용하는 경우, 특정 빈도 이상의 극한가뭄에서 유입량의 차이가 유의미하지 않아 산정된 빈도유입량과 최근 발생한 극심한 가뭄의 실측유입량간 큰 차이가 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서는 자기상관을 고려한 선형회귀모형에 근거하여 빈도유입량을 배분하는 방법을 제안한다. 또한, 앞서 서술한 네 가지 빈도유입량 방법(월빈도분석, 누가차분법, K-water Disaggregation, 자기상관 선형회귀모형)에 대한 수식적 비교를 수행하며, 국내 댐 유역에 적용 및 평가를 통해 자료 특성에 따른 적절한 빈도유입량 산정방식에 대한 기준을 제안한다. 본 연구를 통해 가뭄특성을 고려한 합리적인 댐 유입량을 산정함으로써 보다 유연한 수자원시설물의 가뭄대응이 이루어질 것으로 기대된다.
We compare four methods to estimate a regression coefficient under linear regression models with serially correlated errors. We assume that regression errors are generated with nonlinear autoregressive models. The four methods are: ordinary least square estimator, general least square estimator, parametric regression error correction method, and nonparametric regression error correction method. We also discuss some properties of nonlinear autoregressive models by presenting numerical studies with typical examples. Our numerical study suggests that no method dominates; however, the nonparametric regression error correction method works quite well.
Vector autoregressive (VAR) models in high dimension suffer from noisy estimates, unstable predictions and hard interpretation. Consequently, the sparse vector autoregressive (sVAR) model, which forces many small coefficients in VAR to exactly zero, has been suggested and proven effective for the modeling of high dimensional time series data. This paper studies coupling measures to select non-zero coefficients in sVAR. The basic idea based on the simulation study reveals that removing the effect of other variables greatly improves the performance of coupling measures. sVAR model coefficients are asymmetric; therefore, asymmetric coupling measures such as Granger causality improve computational costs. We propose two asymmetric coupling measures, filtered-cross-correlation and filtered-Granger-causality, based on the filtered residuals series. Our proposed coupling measures are proven adequate for heavy-tailed and high order sVAR models in the simulation study.
Communications for Statistical Applications and Methods
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v.16
no.2
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pp.265-275
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2009
This paper considers a linear regression model with a spatial autoregressive disturbance with ill-posed data and proposes the generalized maximum entropy(GME) estimator of regression coefficients. The performance of this estimator is investigated via Monte Carlo experiments. The results show that the GME estimator provides efficient and robust estimate for the unknown parameter.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2010.05a
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pp.1164-1168
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2010
수자원이 우리 생활의 전반적으로 중요한 역할을 차지하면서 댐의 효율적인 운영과 안정적인 용수공급에 대한 연구는 지속적으로 수행되어지고 있다. 1990년대 이후 비선형적인 특성을 잘 모의하는 장점을 가진 인공신경망(ANN)을 이용하여 유입량 예측에 대한 많은 연구가 수행되었다. 하지만 ANN 모형을 포함한 회귀모형은 월 강우 및 유입량의 예측에 대해 간편하게 사용을 할 수 있지만, 예측의 정확성에 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 ANN 모형과 회귀모형의 예측오차를 후처리 과정을 통하여 오차를 줄임으로써 예측모형의 성과를 향상시키는 방법을 제안하였다. 연구지역은 금강수계의 대청댐 유역으로, 1982년 9월부터 2005년 12월에 해당하는 유역 내 11개 지점의 강우관측소에서 관측한 월 강우와 댐 유입량을 수집하여 모형을 구축하였다. 강우량과 유입량 자료에 대해 자기상관함수와 교차상관함수를 이용하여 입력변수를 결정하였고, 정규화를 통한 전처리 과정을 거쳐 ANN 모형과 회귀모형을 이용한 예측모형을 구축하였으며, 예측성과의 향상을 위하여 군집 분석을 이용하여 오차를 재조정하였다. 이러한 오차 후처리 과정을 포함한 모형은 RMSE와 상관계수를 이용하여 비교 평가한 결과, 예측성과를 약 40% 정도 향상시켰다.
In longitudinal data analysis, the serial correlation of repeated outcomes must be taken into account using covariance matrix. Modeling of the covariance matrix is important to estimate the effect of covariates properly. However, It is challenging because there are many parameters in the matrix and the estimated covariance matrix should be positive definite. To overcome the restrictions, several Cholesky decomposition approaches for the covariance matrix were proposed: modified autoregressive (AR), moving average (MA), ARMA Cholesky decompositions. In this paper we review them and compare the performance of the approaches using simulation studies.
We have compared and predicted for non-linear time series data which are real data having different variences using GRCA(1) model and neural network method. In particular, using Korea Composite Stock Price Index rate, mean square errors of prediction are obtained in genaralized random coefficient autoregressive model and neural network method. Neural network method prove to be better in short-term forecasting, however GRCA(1) model perform well in long-term forecasting.
Autocorrelation in time series data can affect statistical inference in correlation or regression analyses. To improve a regression model from which the residuals are autocorrelated, Yule-Walker method, nonlinear least squares estimation, maximum likelihood method and 'prewhitening' method have been used to estimate the parameters in a regression equation. This study reviewed on the estimation methods of preventing spurious correlation in the presence of autocorrelation and applied the former three methods, Yule-Walker, nonlinear least squares and maximum likelihood method, to a 20-year real data set. Monte carlo simulation was used to compare the three parameter estimation methods. However, the simulation results showed that the mean squared error distributions from the three methods simulated do not differ significantly.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.32
no.1B
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pp.9-20
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2012
Recently to overcome limitations of conceptual, hydrological and physics based models for flood stage forecasting, multiple linear regression model as one of data-driven models have been widely adopted for forecasting flood streamflow(stage). The objectives of this study are to compare performance of different multiple linear regression models according to regression coefficient estimation methods and determine most effective multiple linear regression flood stage forecasting models. To do this, the time scale was determined through the autocorrelation analysis of input data and different flood stage forecasting models developed using regression coefficient estimation methods such as LS(least square), WLS(weighted least square), SPW(stepwise) was applied to flood events in Jungrang stream. To evaluate performance of established models, fours statistical indices were used, namely; Root mean square error(RMSE), Nash Sutcliffe efficiency coefficient (NSEC), mean absolute error (MAE), adjusted coefficient of determination($R^{*2}$). The results show that the flood stage forecasting model using SPW(stepwise) parameter estimation can carry out the river flood stage prediction better in comparison with others, and the flood stage forecasting model using LS(least square) parameter estimation is also found to be slightly better than the flood stage forecasting model using WLS(weighted least square) parameter estimation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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